探究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代漁業(yè)船舶工作中的應(yīng)用

蘇瑞

[摘要]物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用隨著科技的發(fā)展日趨成熟，深入到現(xiàn)代漁業(yè)等方面。無線傳感器技術(shù)成為在漁業(yè)船舶作業(yè)過程中自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、控制、管理的主要手段。闡述了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，分析了在智慧海洋領(lǐng)域中的應(yīng)用，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在漁業(yè)船舶油耗這一具體應(yīng)用作為切入點(diǎn)，探討漁船油耗在現(xiàn)代漁業(yè)現(xiàn)代化的實(shí)際意義。

[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);智慧海洋;漁業(yè)船舶油耗

[中圖分類號(hào)]S9[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧海洋中的應(yīng)用

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)而言之就是一種嵌入了收集，處理和傳輸數(shù)據(jù)所需的計(jì)算能力的物理對(duì)象網(wǎng)絡(luò)。其應(yīng)用場(chǎng)景可以十分的豐富多彩，幾乎涉及到生活周圍的方方面面。例如在監(jiān)測(cè)、控制、優(yōu)化、創(chuàng)新以及融合這五個(gè)數(shù)據(jù)收集方面。物聯(lián)網(wǎng)作為被國家納入“戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)”的產(chǎn)業(yè)范疇之一的技術(shù)可以看出國家對(duì)此行業(yè)的認(rèn)可。近幾年，物聯(lián)網(wǎng)在車隊(duì)與物流行業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)、智慧海洋、船聯(lián)網(wǎng)行業(yè)等領(lǐng)域快速發(fā)展。

信息化時(shí)代的技術(shù)進(jìn)步帶動(dòng)著海洋信息化的發(fā)展。船舶作為海洋上的主要交通運(yùn)輸工具，自身的動(dòng)力與陸地上行駛的汽車一樣，油耗成本約占運(yùn)輸成本的五六成。對(duì)于在漁業(yè)作業(yè)中的漁船來說，如果能夠有效地管理以及檢測(cè)油耗，就能做到及時(shí)規(guī)避不合理的油量消耗、油耗異常等情況。

1.2 智慧海洋

21世紀(jì)不僅僅是信息化時(shí)代，也是海洋的新世紀(jì)，法陣海洋領(lǐng)域的新技術(shù)、新戰(zhàn)略必不可少，以“工業(yè)化+信息化”為海洋開發(fā)的新戰(zhàn)略——智慧海洋工程，這必將會(huì)是引領(lǐng)海洋開發(fā)新走向的時(shí)代選擇。物聯(lián)網(wǎng)在智慧海洋上的快速發(fā)展，帶動(dòng)每一艘船舶的發(fā)展。在海事背景下，我們可以把集裝箱船上的每個(gè)箱子不再僅僅是一個(gè)箱子，而是看成一臺(tái)專門在世界各地安全運(yùn)送貨物的計(jì)算機(jī)。拖船的引擎變成了一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，如此類比恰好發(fā)生了大量的推進(jìn)。物聯(lián)網(wǎng)是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的門戶技術(shù)。人工智能，大數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈都依賴于數(shù)據(jù)有效運(yùn)行。隨著船舶運(yùn)輸成為可能的物理系統(tǒng)上線，它使其物理操作發(fā)生的任何地方都可以通過物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)字化和改進(jìn)。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在漁業(yè)船舶的應(yīng)用

2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在海運(yùn)業(yè)的應(yīng)用

船對(duì)岸連接革命將物聯(lián)網(wǎng)推向了現(xiàn)代航運(yùn)的中心，開辟了一個(gè)機(jī)會(huì)世界，漁船使用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和傳感器系統(tǒng)對(duì)于普通個(gè)體漁民可以幫助獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，對(duì)于船舶事務(wù)管理人員，能夠監(jiān)測(cè)船舶內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)械部件，貨物集裝箱，車隊(duì)管理和連接端口等不同的元件通過車載傳感器和監(jiān)控設(shè)備，將收集來的數(shù)據(jù)匯集在一起??，傳輸?shù)桨渡系墓芾碇行?。面?duì)海量數(shù)據(jù)使其能夠充分利用其潛力，通過物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)不斷地融合分析，管理人員就能實(shí)現(xiàn)更有效的運(yùn)營和決策。海事物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用最明顯的好處在于它能夠優(yōu)化和簡(jiǎn)化海上，港口和船隊(duì)運(yùn)營的各個(gè)方面從數(shù)據(jù)船舶跟蹤和預(yù)測(cè)性維護(hù)到船員本身。

2.2 船舶信息化的優(yōu)勢(shì)

隨著物聯(lián)網(wǎng)連接的增加，管理層作為運(yùn)輸經(jīng)理可以提供大量數(shù)據(jù)，從中獲取洞察力和價(jià)值，從而制定數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)決策并優(yōu)化各個(gè)層面的運(yùn)營。其一實(shí)時(shí)提高運(yùn)營績效和安全性，物聯(lián)網(wǎng)使船東和管理人員能夠通過實(shí)時(shí)監(jiān)控船上設(shè)備和機(jī)器來主動(dòng)處理維護(hù)，以查明問題并防止?jié)撛诘墓收?。確保持續(xù)和最佳的機(jī)械和設(shè)備操作不僅可以減少代價(jià)高昂的停機(jī)時(shí)間，還可以提高船員的安全性。其二優(yōu)化航行計(jì)劃并降低油耗，燃油成本占船舶總運(yùn)營成本的50%～60%，具體取決于船舶和服務(wù)的類型。船上的傳感器和監(jiān)控設(shè)備可以收集船舶性能數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到岸上的信息收集管理中心，這反過來可以在規(guī)劃最節(jié)能的路線時(shí)為船長和總工程師提供數(shù)據(jù)依靠、專業(yè)指導(dǎo)。確定每條船的最佳速度和發(fā)動(dòng)機(jī)配置可能會(huì)節(jié)省大量燃料和減少碳排放。

3 漁業(yè)船舶油耗監(jiān)測(cè)傳感器及網(wǎng)絡(luò)

3.1 油耗監(jiān)測(cè)傳感器

摒棄傳統(tǒng)意義上的有線傳感器，避免由于船舶機(jī)艙的空間有限，且里面還要安放很多設(shè)備。會(huì)直接導(dǎo)致了傳感器的布線變得復(fù)雜、困難的問題。也大大增加了傳感器傳輸電線被各種意外情況所破壞的機(jī)率。船舶油耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的全部數(shù)據(jù)都是來自各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，為了達(dá)到精確控制的效果，需要在漁船主機(jī)副機(jī)的油管進(jìn)出管道上安裝多個(gè)傳感器，然后各類傳感器節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測(cè)漁船油耗數(shù)據(jù)的時(shí)候會(huì)將數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理，經(jīng)過多次跳后路由到匯聚節(jié)點(diǎn)，然后通過發(fā)送器將數(shù)據(jù)發(fā)送到岸上的數(shù)據(jù)管理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而達(dá)到對(duì)漁船油耗監(jiān)測(cè)的目的。

船舶油耗監(jiān)測(cè)傳感器網(wǎng)絡(luò)是由許多的布置于不同地方的傳感器組成的，根據(jù)油耗監(jiān)測(cè)要求選取以下傳感器：燃油流量器、主機(jī)轉(zhuǎn)速采集器、電容式液位傳感器以及船用計(jì)程儀等。

3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)收集油耗數(shù)據(jù)

隨著船舶信息化的快速發(fā)展，無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開始進(jìn)入人們的視野，通過無線通信形成的一個(gè)多跳自組織的船聯(lián)網(wǎng)模式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。無線傳感網(wǎng)絡(luò)使得傳感器安裝、傳感器與處理器不再受制于線纜，安裝和布置的條件受限程度大大降低。并且由于其功耗消耗少、造價(jià)和運(yùn)營成本低廉及自組網(wǎng)等特點(diǎn)，無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)十分適合船舶行業(yè)的青睞。所以目前在船舶油耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中也開始逐步的將帶有線纜的傳感器改為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來代替。由大量的廉價(jià)微型傳感器構(gòu)成采集系統(tǒng)，其廉價(jià)的性質(zhì)降低了在漁船上安裝的成本。通常由四個(gè)模塊組成：傳感器模塊，采集油耗數(shù)據(jù)、處理器模塊，簡(jiǎn)單的處理采集到的油耗數(shù)據(jù)、射頻模塊，傳輸?shù)街行臄?shù)據(jù)處理管理平臺(tái)和能量供應(yīng)模塊，提供各個(gè)模塊的電源。

3.3 漁業(yè)船舶油耗監(jiān)測(cè)的實(shí)際意義

油耗成本也是影響各種海洋魚類市場(chǎng)價(jià)格的重要因素。漁業(yè)船舶運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的油耗成本占到了漁業(yè)船舶運(yùn)營額度的一半以上。以往的船舶油耗檢測(cè)是人工進(jìn)行的，通常是通過船員將數(shù)據(jù)讀取出來，然后手工抄錄，再記錄到電腦端。但這樣一是缺少數(shù)據(jù)的及時(shí)性，也會(huì)因?yàn)楦鞣N各樣的情形導(dǎo)致測(cè)量誤差等。導(dǎo)致測(cè)量出來的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，是漁船營運(yùn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益受損。目前國內(nèi)的海洋漁船在同樣的作業(yè)方式和魚艙容積情況下，油耗要比國外高出15%左右，對(duì)漁船進(jìn)行油耗監(jiān)測(cè)，能夠更好地掌握漁業(yè)船舶燃油消耗的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，制定更合理捕撈作業(yè)等航行計(jì)劃、服務(wù)于船舶的節(jié)能減排。

我國正朝著“資源節(jié)約型，環(huán)境友好型”的社會(huì)發(fā)展。船舶的節(jié)能減排成為全球航運(yùn)發(fā)展的趨勢(shì)。所以對(duì)于漁業(yè)船舶來說，在監(jiān)測(cè)油耗系統(tǒng)的管理下，科學(xué)地管理油量消耗的同時(shí)，能夠有效的減少行駛過程中產(chǎn)生的有害氣體，對(duì)于整個(gè)行業(yè)帶來良性的循環(huán)。降低了漁業(yè)成本，減少了資源浪費(fèi)，降低了廢氣排放，美化了海洋環(huán)境。

4 結(jié)語

在過去幾年，見證了物聯(lián)網(wǎng)把各種設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連接在一起，實(shí)現(xiàn)物與物互相連接，互相傳輸信息，以及數(shù)據(jù)傳輸。隨著與海上船舶連接的改善，我們將看到物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的爆炸式增長。在船舶油耗監(jiān)測(cè)無線傳感器的普及能夠加快船舶自動(dòng)化、信息化的程度，在未來有很好的市場(chǎng)前景。船舶油耗監(jiān)測(cè)傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)通信的結(jié)合是一項(xiàng)全新的船舶應(yīng)用技術(shù)。傳輸數(shù)據(jù)的高精度和實(shí)時(shí)性為后續(xù)船舶油耗監(jiān)測(cè)的大數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)科學(xué)的分析，處理提供數(shù)據(jù)來源的準(zhǔn)確性。

但是，目前的船舶油耗監(jiān)測(cè)的普及率還不高，對(duì)于個(gè)體戶的漁民來說很難接觸到實(shí)際意義上的油耗監(jiān)測(cè)裝備。我們必須從行動(dòng)和本質(zhì)上真正重視漁業(yè)信息化，并行之有效地將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到現(xiàn)代漁業(yè)船舶應(yīng)用中，這樣才能給漁民朋友們?cè)谧鳂I(yè)中帶來實(shí)質(zhì)性增收、增效。

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